Un intérêt croissant pour le rapprochement du BIM et des SIG

L'objectif de la plateforme SIG d'Esri est de permettre une meilleure prise de décision en facilitant la compréhension du monde réel, en répondant à la fois à des problématiques très concrètes mais aussi en offrant les capacités de simulation et de projection dans le futur. Ceci est particulièrement évident pour les bâtiments et les infrastructures dans les environnements urbains ou naturels dans lesquelles nous vivons. C'est pour cette raison que nos utilisateurs s'interrogent parfois sur la possibilité de combiner des données du SIG avec d'autres données de conception et de construction, de plus en plus souvent issues de BIM, pour des approches globales autour de l'urbanisation, de la rénovation d'infrastructure, de l'analyse énergétique en Smart Building / Smart Campus / Smart City, de l'optimisation de parcours indoor/outdoor ou encore du traitement geospatial de capteurs connectés.

Un des avantages du BIM (Building Information Modeling) résident dans l'amélioration des processus de conception, l'efficacité de la construction coordonnée, l'automatisation de la documentation, tout cela à travers des outils spécialement conçus pour la modélisation, l'analyse et la gestion à de très grandes échelles de modèles 3D très détaillés. Le BIM accélère les projets d'architecture et d'infrastructure en permettant des constructions plus rapides à des coûts plus prévisibles et maîtrisés. Des capacités très spécialisées comme la visualisation coordonnée, la détection de collision, le reporting standardisé des livrables basés sur des modèles de données très structurés permettent aux outils BIM de réduire les surcoûts classiques inhérents aux processus de conception et de construction.

 
Le BIM est avant tout une méthodologie collaborative qui implique les nombreux acteurs qui interviennent sur l'ensemble du cycle de vie de l'ouvrage. Dans un second temps, le BIM induit l'usage d'outils dédiés permettant d'implémenter cette approche. Le BIM peut se définir de multiples manières, il est souvent caractérisé par ses différents niveaux d'implémentation.

 
Le BIM de niveau 1 peut se résumer comme étant la mise en place d'une organisation et d'une structuration des données de conception en 2D et 3D. Une manière particulièrement efficace d'obtenir ces données 2D et 3D structurées est d'utiliser des solutions CAD comme AutoCAD avec des extension comme ArcGIS for AutoCAD pour pouvoir garantir et automatiser les échanges avec le SIG mais également tout type de solutions plus ou moins spatiales (GMAO, Facility Management, IWMS, ...). Le BIM de niveau 2 est le prolongement du premier niveau avec une modélisation 3D intégrée, des formats standardisés (IFC et COBie par exemple) et des modèles de données communs.
 
Pour les implémentations de niveaux 1 et 2, les techniques, les données et les outils SIG jouent souvent un rôle essentiel. Durant les phases de planification, de conception et de construction de larges projets, les ingénieurs et les décideurs utilisent des caractéristiques géographiques, sociales, environnementales et les infrastructures existantes pour comprendre le contexte des projets. Ces dernières sont souvent indispensables pour analyser l'impact local et les enjeux en termes de sécurité, de protection de l'environnement ou d'optimisation logistique.

 
Dans le monde des SIG, c'est le terme de GeoDesign qui est souvent utilisé pour faire référence à ce processus de planification et de décision basé sur l'évaluation de différents scenarii pour résoudre des problématiques spatiales liées au contexte local ou régional d'un projet. . Le SIG est particulièrement adapté cette démarche d'aide à la décision car il est par définition l'outil d'intégration, de visualisation et d'analyse de l'information géolocalisée liée aux équipements (bâti existant, projets de construction, infrastructure de transport, réseaux, ...) mais aussi aux éléments de contexte (environnement, démographie, économie, information scientifique, ...). Des solutions comme CityEngine ou GeoPlanner  for ArcGIS d'Esri peuvent répondre à certains de ces enjeux.
 
Dans cette phase initiale et préalable à la plupart des projets puis dans les phases régulière de mises à jour, les cartes intégrées et générées par le SIG permettent d'expliquer, de discuter, de convaincre, de faire adhérer et d'informer sur l'état d'avancement d'un ouvrage ou d'une infrastructure.
 
De nombreux utilisateurs SIG (organisations publiques ou privées) sont également responsables des opérations d'entretien et de maintenance de leurs infrastructures. La disponibilité des informations détaillées de conception et de construction contenues dans le BIM ont un intérêt évident pour les gestionnaires de campus, de sites industriels, de quartiers urbains, d'infrastructures (routière, ferroviaire, logistique, portuaire, aéroportuaire, ...). Souvent, cette information nécessite d'être consolidée dans un contexte plus large intégrant d'autres bâtiments, d'autres réseaux, d'autres équipements, d'autres informations socio-démo-économiques, etc ... ne venant pas obligatoire de bases de données BIM. La constitution d'un référentiel intégrant, entre autres, une partie des données du BIM est alors la solution la plus efficace.

En termes de gestion d'équipements (Facility Management), en particulier à l'échelle d'un site constitué de plusieurs ouvrages ou d'une infrastructure linéaire conséquente, le SIG constitue un excellent outil de gestion, d'analyse et de visualisation de son portefeuille. Les pages suivantes du site web d'Esri et ce portail ArcGIS proposent différents exemples d'usage de la plateforme ArcGIS en termes de gestion d'équipements.

Le SIG propose des outils pour le suivi de la performance et des impacts environnementaux du projet de construction vis à vis des personnes concernées, de l'écosystème naturel, de l'occupation des sols, des transports, et des ressources en énergie. L'approche d'intégration d'un SIG Web comme ArcGIS permet aux utilisateurs de produire des produits d'information à haute valeur ajoutée en intégrant de multiples autres sources de données de l'entreprise. A ce titre, le SIG offre la possibilité de capitaliser sur certaines données du BIM en les diffusant et en les synthétisant avec d'autres données métiers (CAO/DAO, CRM, ERP, IWSM, Marketing, CrowdSourcing, ...) à l'échelle d'un site, d'une ville, ou d'une agglomération par exemple.
Par définition le BIM et le SIG n'adressent pas les mêmes objets du monde réel et ne travaillent pas aux mêmes échelles. Ils ne concernent pas non plus les mêmes utilisateurs, ni les mêmes métiers et problématiques. Cependant, on manipule dans les deux cas des bases de données hautement structurées, ce qui permet un certain niveau d'échange et d'interopérabilité entre le BIM et le SIG.

Il reste des enjeux techniques complexes à résoudre pour proposer aux utilisateurs du BIM ou du SIG une visualisation de contenus intégrée, des flux de mise à jour bidirectionnels, des normes d'échanges ouvertes et des interfaces de visualisation 3D permettant le passage de l'un à l'autre via un même outil. Nous voyons de plus en plus d'exemple d'utilisateurs essayant de fusionner les informations du BIM et du SIG pour créer des informations de plus haut niveau en utilisant directement des formats d'échanges d'industriels ce qui pose généralement plus de difficultés qu'avec des formats d'ETL plus agnostiques. La densité des informations contenues dans un BIM n'est pas uniquement un problème vis à vis des paradigmes de modélisation géospatiale des outils SIG mais aussi pour les plateformes de visualisation qui, en 2016, doivent obligatoirement être web ou mobile.

Pour Esri, si on regarde un peu vers le futur, l'objectif est de continuer d'adapter et d'étendre cette nouvelle plateforme 3D qui en cours de déploiement chez nos utilisateurs pour leur permettre de diffuser et de visualiser plus facilement leurs contenus BIM et SIG. Il s'agit également pour Esri de poursuivre ses travaux de R&D sur le Big Data pour leur fournir des outils d'analyse toujours plus puissants et être en capacité de mieux valoriser leurs investissements sur la collecte de données toujours plus volumineuses.